JPH06346718A - ４サイクルエンジンの潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ４サイクルエンジンにおいて、潤滑油を含ん
だ混合気をクランク室内を経由させてシリンダ内へ供給
し、混合気中に含まれている潤滑油によってクランク室
内の各部を潤滑する。 【構成】 ピストン６の往復動に伴って圧力が変動する
クランク室４を有する４サイクルエンジンにおいて、シ
リンダ２内に連通された吸気ポート２１とクランク室４
とを連通する混合気通路２２と、気化器２６とクランク
室４又は気化器２６と混合気通路２２とを連通する吸気
通路２７と、クランク室４内の圧力変動に伴って潤滑油
を含んだ混合気が吸気通路２７内を通って気化器２６側
からクランク室４側へ流れることのみを許容するバルブ
２８とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、混合気中に含ませた潤
滑油によってクランク室内や動弁機構の潤滑を行なうよ
うにした４サイクルエンジンの潤滑装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】草刈機等の携帯用作業機は様々な向きに
傾けたオールポジションで運転されるため、このような
携帯用作業機においては燃料と潤滑油とを混合させた混
合燃料を使用する２サイクルエンジンを搭載することが
一般的である。しかし、近年では、排気ガス浄化の必要
性からこのような携帯用作業機においても４サイクルエ
ンジンの搭載が検討されている。ここで、携帯用作業機
に搭載するようにした４サイクルエンジンとしては実開
平４−９３７０７号公報に開示されたものがあり、オイ
ルパンの形状を工夫することによって携帯用作業機を一
定の範囲内で傾けた場合でもオイルパン内に貯留された
潤滑油が漏れ出さないようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実開平４−９
３７０７号公報に開示された４サイクルエンジンを搭載
した携帯用作業機においては、この４サイクルエンジン
が略倒立状態となるように携帯用作業機を傾けた場合に
はオイルパンからの潤滑油の漏れ出しが発生するため、
この携帯用作業機をオールポジションで使用することは
できない。

【０００４】また、オイルパンは重量物であり、しか
も、このオイルパン内には多量の潤滑油が貯留されてお
り、さらに、動弁系部品による重量増加も加わるため、
同じ排気量の２サイクルエンジンと比べて大幅な重量増
となり、作業者の労力が増大している。

【０００５】また、潤滑油の補給、点検、交換等のメン
テナンスが必要であり、取扱上煩雑である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ピストンの往復動に伴って圧力が変動するクランク室を
有する４サイクルエンジンにおいて、シリンダ内に連通
された吸気ポートと前記クランク室とを連通する混合気
通路と、気化器と前記クランク室又は気化器と前記混合
気通路とを連通する吸気通路とを設け、前記クランク室
内の圧力変動に伴って潤滑油を含んだ混合気が前記吸気
通路内を通って前記気化器側から前記クランク室側へ流
れることのみを許容するバルブを設けた。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、吸気バルブと排気バルブとを開閉させる動
弁機構を収納した動弁機構収納空間を設け、この動弁機
構収納空間を混合気通路の一部とした。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明では、ピストンの往復動に
伴ってクランク室内の圧力が変動し、クランク室内の圧
力が低下する圧縮行程時においては潤滑油を含んだ混合
気が吸気通路内を通って気化器側からクランク室内へ流
入する。一方、クランク室内の圧力が上昇すると共に吸
気バルブが開弁する吸気行程時においては、クランク室
内の混合気が混合気通路内を通って吸気ポートからシリ
ンダ内へ吸入される。そして、潤滑油を含んだ混合気が
一旦クランク室内へ流入した後にシリンダ内へ吸入され
るため、この混合気中に含まれている潤滑油によってク
ランク室内の各部の潤滑が行なわれる。なお、クランク
室側から気化器側への混合気の逆流がバルブによって防
止される。

【０００９】請求項２記載の発明では、シリンダ内へ吸
入される混合気が動弁機構収納空間内を通って流れるた
め、この混合気中に含まれている潤滑油により動弁機構
の潤滑が行なわれる。

【００１０】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１に基づいて説明
する。クランクケース１の上部にはシリンダ２が取付け
られ、シリンダ２の上部にはシリンダヘッド３が取付け
られている。前記クランクケース１内に形成されたクラ
ンク室４には軸受（図示せず）により軸支されたクラン
クシャフト５が回転自在に設けられており、このクラン
クシャフト５には前記シリンダ２内を往復動するピスト
ン６がコネクティングロッド７を介して連結されてい
る。また、前記クランク室４内には軸受（図示せず）に
より軸支されたカムシャフト８が回転自在に設けられて
おり、このカムシャフト８の一端に圧入固定されたカム
ギヤ９と前記クランクシャフト５の一端に圧入固定され
たにクランクギヤ１０とが噛み合っている。なお、前記
カムギヤ９の歯数が前記クランクギヤ１０の歯数の二倍
に設定されており、前記カムシャフト８には後述する吸
気バルブや排気バルブを開閉駆動するための吸気カム１
１と排気カム（図示せず）とが固定されている。

【００１１】前記シリンダヘッド３の上部にはロッカー
カバー１２が取付けられ、このロッカーカバー１２内に
動弁機構収納空間１３が形成されている。そして、この
動弁機構収納空間１３内には、前記シリンダヘッド３に
取付けられた吸気バルブ１４や排気バルブ（図示せず）
を閉弁方向へ付勢するスプリング１５、吸気バルブ１４
や排気バルブを開弁方向へ付勢するロッカーアーム１
６、一端をロッカーアーム１６に当接させると共に他端
をタペット１７を介して前記吸気カム１１や排気カムに
当接させたプッシュロッド１８等からなる動弁機構１９
が収納されている。なお、前記ロッカーアーム１６はア
ジャストスクリュー２０によって前記シリンダヘッド３
の上部に揺動自在に取付けられている。

【００１２】前記シリンダヘッド３には前記吸気バルブ
１４の開弁時にシリンダ２内に連通される吸気ポート２
１と前記排気バルブの開弁時に前記シリンダ２内に連通
される排気ポート（図示せず）とが形成されている。そ
して、前記吸気ポート２１と前記クランク室４とを連通
する混合気通路２２が形成されており、この混合気通路
２２は、前記シリンダ２と前記シリンダヘッド３とに形
成された前記プッシュロッド３を配設するための空間部
２３，２４と、空間部２３とクランク室４とを連通する
連通孔２５と、前記動弁機構収納空間１３とによって形
成されている。

【００１３】つぎに、ダイヤフラムポンプを備えると共
に潤滑油を混合した液体燃料と空気とを混合させて潤滑
油を含んだ混合気を形成する気化器２６が設けられてお
り、この気化器２６が吸気通路２７によって前記クラン
ク室４に連通されている。なお、この吸気通路２７と前
記クランク室４との接続部には、混合気が気化器２６側
からクランク室４側へ流れることのみを許容するバルブ
であるリードバルブ２８と、このリードバルブ２８の最
大開度を規制するバルブストッパ２９とが取付けられて
いる。

【００１４】このような構成において、ピストン６が上
昇する圧縮行程時においては、先の吸入行程時において
シリンダ２内へ吸入された混合気が圧縮される。一方、
クランク室４内はピストン６の上昇に伴って負圧状態と
なるためにリードバルブ２８が開弁状態となり、気化器
２６内で形成された潤滑油を含んだ混合気が吸気通路２
７内を通ってクランク室４内へ流入する。なお、この圧
縮行程時には、吸気バルブ１４と排気バルブとが閉弁状
態となっている。

【００１５】つぎに、圧縮された混合気がシリンダ２内
で爆発する爆発行程時においては、吸気バルブ１４と排
気バルブとが閉弁状態に維持されると共にピストン６が
下降し、ピストン６の下降に伴ってクランク室４内や動
弁機構収納空間１３内及び吸気ポート２１内の圧力が上
昇する。なお、クランク室４内の圧力上昇に伴ってリー
ドバルブ２８は閉弁状態となり、クランク室４内の高圧
状態となった混合気が気化器２６側へ逆流することが防
止される。

【００１６】燃焼ガスを排出する排気行程時において
は、吸気バルブ１４が閉弁状態に維持されると共に排気
バルブが開弁された状態でピストン６が上昇し、シリン
ダ２内の燃焼ガスが排気ポートから大気中へ排出され
る。なお、この爆発行程時においてはピストン６の上昇
に伴ってクランク室４内等が減圧されるが、負圧状態ま
では減圧されないためにリードバルブ２８は閉弁状態に
維持される。

【００１７】つぎに、吸気バルブ１４が開弁されると共
に排気バルブが閉弁されてピストン６が下降する吸入行
程時においては、ピストン６の下降に伴って加圧された
クランク室４内の混合気が混合気通路２２と吸気ポート
２１とを通ってシリンダ２内へ吸入される。

【００１８】このように、４サイクルエンジンの運転に
伴い、気化器２６で形成された潤滑油を含む混合気がク
ランク室４内へ流入すると共に混合気通路２２と吸気ポ
ート２１とを通ってシリンダ２内へ吸入されるため、ク
ランク室４内の各部や混合気通路２２の一部である動弁
機構収納空間１３内に収納されている動弁機構１９が混
合気中に含まれている潤滑油によって潤滑される。従っ
て、クランク室４内の各部を潤滑するための潤滑油を貯
留するオイルパンが不要となり、この４サイクルエンジ
ンを倒立状態に傾けた場合でも潤滑油の漏れ出しが発生
せず、この４サイクルエンジンを搭載した携帯用作業機
をオールポジションで使用することができる。さらに、
動弁機構１９を潤滑するための専用の潤滑機構も不要と
なる。

【００１９】ここで、潤滑油を貯留するオイルパンが不
要となることにより、この４サイクルエンジンの小型化
と軽量化とを図ることが可能となり、２サイクルエンジ
ンと比較した場合の重量増加が極力抑えられ、メンテナ
ンス等も２サイクルエンジンの場合と同様に簡単にな
る。しかも、オイルパンを設けないためにシリンダ２の
内壁に多量の潤滑油が付着するということがなくなり、
ピストン６にオイルリングを取付けることが不要とな
り、オイルリングが不要となることによってピストン６
の摺動抵抗が低減されると共に出力が向上し、さらに、
往復摺動部の重量低減により振動の発生が低減される。

【００２０】また、混合気に含まれている潤滑油は少量
ずつがシリンダ２内へ吸入されて燃焼するため、潤滑油
を含んだ混合燃料を使用した２サイクルエンジンの見ら
れるような“吹き抜け”によるマフラからの白煙の発生
が起こらず、排気ガスやスモークの成分はオイルパンを
有する４サイクルエンジンと略同一になる。

【００２１】なお、本実施例においては、潤滑油を含ん
だ混合気の形成に関して、潤滑油を混合した液体燃料と
空気とを混合させて形成する場合を例に挙げて説明した
が、気化器２６においては燃料と空気とを混合させるこ
とにより潤滑油を含まない混合気を形成し、この混合気
に対して潤滑油を噴霧状に供給することによって潤滑油
を含んだ混合気を形成してもよい。

【００２２】ついで、本発明の第二の実施例を図２に基
づいて説明する。なお、図１において説明した部分と同
一部分は同一符号で示し、説明も省略する。本実施例
は、気化器２６を吸気通路３０によって混合気通路２２
の一部であるシリンダ２に形成した空間部２３に連通さ
せたものである。そして、この吸気通路３０と混合気通
路２２との接続部には、混合気が気化器２６側から混合
気通路２２側、即ち、クランク室４側へ流れることのみ
を許容するリードバルブ２８とバルブストッパ２９とが
取付けられている。

【００２３】このような構成において、ピストン６が上
昇する圧縮行程時においては、クランク室４内及び混合
気通路２２内が負圧状態となるため、リードバルブ２８
が開弁状態となり、気化器２６内で形成された潤滑油を
含んだ混合気が吸気通路３０内を通って混合気通路２２
内及びクランク室４内へ流入する。そして、この潤滑油
を含んだ混合気は、吸気バルブ１４が開弁すると共にピ
ストン６が下降する吸入行程時において混合気通路２２
と吸気ポート２１とを通ってシリンダ２内へ吸入され
る。

【００２４】従って、混合気中に含まれている潤滑油に
よってクランク室４内の各部や動弁機構１９の潤滑を行
なえ、クランク室４内の各部を潤滑する潤滑油を貯留す
るためのオイルパンや、動弁機構１９を潤滑するための
専用の潤滑機構が不要となる。

【００２５】なお、本実施例においては、気化器２６を
混合気通路２２の一部であるシリンダ２に形成した空間
部２３に連通させた場合を例に挙げて説明したが、シリ
ンダヘッド３に形成した空間部２４や動弁機構収納空間
１３に連通させてもよく、気化器２６の取付位置に関し
て設計の自由度が大きくなる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明は上述のように、ピ
ストンの往復動に伴って圧力が変動するクランク室を有
する４サイクルエンジンにおいて、シリンダ内に連通さ
れた吸気ポートとクランク室とを連通する混合気通路
と、気化器とクランク室又は気化器と混合気通路とを連
通する吸気通路とを設け、クランク室内の圧力変動に伴
って潤滑油を含んだ混合気が吸気通路内を通って気化器
側からクランク室側へ流れることのみを許容するバルブ
を設けたので、ピストンの往復動に伴うクランク室内の
圧力低下時に潤滑油を含んだ混合気が吸気通路内を通っ
てクランク室内へ流入し、さらに、ピストンの往復動に
伴ってクランク室内の圧力が上昇すると共に吸気バルブ
の開弁時にクランク室内の潤滑油を含んだ混合気が混合
気通路内を通って吸気ポートからシリンダ内へ吸入され
るため、混合気中に含まれている潤滑油によってクラン
ク室内の各部の潤滑を行なうことができ、従って、クラ
ンク室内の各部を潤滑するための潤滑油を貯留するオイ
ルパンを設けることが不要になり、この４サイクルエン
ジンを搭載した携帯用作業機をどのような向きに傾けて
も潤滑油の漏れ出しが起こらず、オールポジションで使
用可能な携帯用作業機とすることができ、また、オイル
パンを不要とすることによって４サイクルエンジンの小
型化と軽量化とを図ることができ、しかも、潤滑油に関
するメンテナンスが不要となるために取扱性を向上させ
ることができ、さらに、気化器をクランク室又は混合気
通路のいずれかの箇所に連通させればよく、操作性や設
計上の点で最も有利な箇所に気化器を取付けることがで
きる等の効果を有する。

【００２７】請求項２記載の発明は上述のように、請求
項１記載の発明において、吸気バルブと排気バルブとを
開閉させる動弁機構を収納した動弁機構収納空間を設
け、この動弁機構収納空間を混合気通路の一部としたの
で、混合気中に含まれている潤滑油によって動弁機構の
潤滑を行なうことができ、従って、動弁機構の潤滑を行
なうための専用の潤滑機構を設ける必要がなくなり、４
サイクルエンジンのより一層の小型化と軽量化とを図る
ことができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示した縦断正面図であ
る。

【図２】本発明の第二の実施例を示した縦断正面図であ
る。

【符号の説明】

２ シリンダ ４ クランク室 ６ ピストン １３ 動弁機構収納空間 １４ 吸気バルブ １９ 動弁機構 ２１ 吸気ポート ２２ 混合気通路 ２６ 気化器 ２７，３０ 吸気通路 ２８ バルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンの往復動に伴って圧力が変動す
   るクランク室を有する４サイクルエンジンにおいて、シ
   リンダ内に連通された吸気ポートと前記クランク室とを
   連通する混合気通路と、気化器と前記クランク室又は気
   化器と前記混合気通路とを連通する吸気通路とを設け、
   前記クランク室内の圧力変動に伴って潤滑油を含んだ混
   合気が前記吸気通路内を通って前記気化器側から前記ク
   ランク室側へ流れることのみを許容するバルブを設けた
   ことを特徴とする４サイクルエンジンの潤滑装置。
2. 【請求項２】 吸気バルブと排気バルブとを開閉させる
   動弁機構を収納した動弁機構収納空間を設け、この動弁
   機構収納空間を混合気通路の一部としたことを特徴とす
   る請求項１記載の４サイクルエンジンの潤滑装置。